【正文】 從1958年開始谷氨酸生產(chǎn)篩選及其發(fā)酵機理的基礎(chǔ)性研究，1964年首先在上海進行工業(yè)化試生產(chǎn)。所以，今后菌種，工藝技術(shù)和生 產(chǎn)規(guī)模方面還需加大改革力度，使生產(chǎn)水平再上一個新臺階！目前，企業(yè)生產(chǎn)味精都是以發(fā)酵法生產(chǎn)，但每生產(chǎn)1噸味精要排放20～25噸母液，其屬于高濃度有機酸性廢水，需對母液進行回收，發(fā)展高效提取工藝，提高谷氨酸提取率和降低工藝用水，減少廢水排放量，實現(xiàn)味精的清潔生產(chǎn)，在發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟的同時走上可持續(xù)發(fā)展的文明道路，這樣，我國的味精工業(yè)不但真正收到經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的共同豐收，而且也會減輕政府對行業(yè)的管理負擔，形成多種因素和諧統(tǒng)一，走上良性運行可持續(xù)發(fā)展的健康道路。H2O ︱ NH2分子式：NaC5H8O4N純的味精外觀為一種白色晶體狀粉末。要注意的是如果在100℃以上的高溫中使用味精，經(jīng)科學家證明，味精在100℃時加熱半小時，％的谷氨酸鈉生成焦谷氨酸鈉，對人體影響甚微。所以要適當使用和存放。味精2004年的全球市場約為170萬噸，預計2010年將增長到210萬噸。味精曾一度被懷疑是不可安全食用的增鮮調(diào)味品[3]。但國際上許多權(quán)威機構(gòu)都做過味精的各種毒理試驗，到目前為止，還未發(fā)現(xiàn)味精在正常使用范圍內(nèi)對人體有任何危害的依據(jù)，即證明食用味精是安全的。酸解法是傳統(tǒng)的制糖方法，它是利用無機酸為催化劑，在高溫高壓條件下，將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。雙酶法是通過淀粉酶液化和糖化酶糖化將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。從糖液質(zhì)量、收得率、耗能以及對粗淀粉原料的適應情況看，雙酶法最佳、酶酸法次之、酸解法最差。從糖漿的黏度來看，雙酶法最低、酸解法最高。噴射液化法又依所用加熱設(shè)備的不同分為一次噴射液化法和二次噴射液化法。所以本次設(shè)計采用一次噴射雙酶法。（1）淀粉液化條件淀粉是以顆粒狀態(tài)存在的，具有一定的結(jié)晶性結(jié)構(gòu)，不容易與酶充分反應,如淀粉酶水解淀粉顆粒和水解糊化淀粉的比例為1﹕20000。這種網(wǎng)狀會隨溫度的升高而斷裂，加之淀粉酶的水解作用，淀粉鏈結(jié)構(gòu)很快被水解為糊精和低聚糖分子，這些分子的葡萄糖單位末端具有還原性，便于糖化酶的作用。 淀粉酶的液化能力與溫度和pH值有直接關(guān)系。在37℃時，～，過酸過堿都會降低酶的活性。 酶活力的穩(wěn)定性還與保護劑有關(guān)，生產(chǎn)中可通過調(diào)節(jié)加入的CaCl2的濃度，提高酶活力的穩(wěn)定性。鈉離子對酶活力穩(wěn)定性也有作用， / L左右。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化pH的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步增長。 工業(yè)生產(chǎn)上，為了加速淀粉液化速度，多采用較高溫度液化，例如85～90℃或者更高溫度，以保證糊化完全加速酶反應速度。因此，在工業(yè)上加入Ca2+或Na+,使酶活力穩(wěn)定性提高。但是，如果讓液化繼續(xù)下去，雖然最終水解物也是葡萄糖和麥芽糖等，但這樣所得糖液葡萄糖DE值低；而且淀粉的液化是在較高溫度下進行的，液化時間加長，一部分已經(jīng)液化的淀粉又會重新結(jié)合成硬束狀態(tài)，使糖化酶難以作用，影響葡萄糖的產(chǎn)率，因此必須控制液化進行程度。這就要求被作用的底物分子有一定的大小范圍，才有利于糖化酶生成這種結(jié)構(gòu)，底物分子過大或過小都會妨礙酶的結(jié)合和水解速度。而且，液化溫度較低時，液化程度可偏高些，這樣經(jīng)糖化酶糖化后糖化液的DE值較高。 糖化工藝流程[6]噴射液化高溫維持閃蒸調(diào)漿淀粉乳調(diào)PH（鹽酸或石灰水、碳酸鈉）、酶降溫層流液化糖化升溫滅酶過濾過濾酶、調(diào)PHNaCO3過濾過濾圖 11 一次噴射雙酶法制糖工藝流程圖 糖化工藝技術(shù)要點 調(diào)漿配料淀粉乳調(diào)成1520oBe。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著液化pH的不斷升高，麥芽酮糖的含量也在同步增長。 ，以減少不可發(fā)酵糖的產(chǎn)生（）。 噴射液化,，噴射溫度100105℃，液化溫度控制在90℃，液化時間60min,碘色反應呈棕色即可。冷卻至70℃以下，進入糖化罐。1℃，糖化酶加量按100120u / g干淀粉計算，糖化時間2432h。終點DE值為95%98%。 過濾，不加或少加助濾劑，過濾。第二章 全廠物料衡算 生產(chǎn)能力商品味精年產(chǎn)量：30kt / a，則純谷氨酸鈉年產(chǎn)量為：29700t/a。 計算指標表 21 計算指標項目數(shù)值淀粉糖化轉(zhuǎn)化率%發(fā)酵產(chǎn)酸率（濃度）%發(fā)酵對糖轉(zhuǎn)化率%培養(yǎng)菌種耗糖為發(fā)酵耗糖%谷氨酸提取收率%精制收率%商品淀粉中淀粉含量%發(fā)酵周期（含輔助時間）40h全年工作日330d 總物料衡算 商品淀粉用量1000kg純淀粉實際產(chǎn)100%MSG量:1000%%(100%－%)%%=1000kg商品淀粉產(chǎn)100%MSG量： %=1t100%MSG實耗商品淀粉量：日產(chǎn)100%味精90t，日耗商品淀粉量：相當于日耗100%淀粉： 糖化液量日產(chǎn)純糖量：折算為30%的糖液： 產(chǎn)谷氨酸量產(chǎn)純谷氨酸量:折算為90%濕谷氨酸量： 衡算結(jié)果匯總表 22 總物料衡算結(jié)果匯總表原料規(guī)格日產(chǎn)(耗)量（t / d）商品淀粉 / t%糖液 / t30%谷氨酸 / t90%83味精 / t100%90 糖化工段物料衡算商品淀粉配料水30%糖液糖化工段液化酶CaCl2糖化酶濾渣蒸汽冷凝水及洗水量圖21 制糖工序物料衡算圖 淀粉漿量及加水量淀粉加水比例為1:，1000kg工業(yè)淀粉產(chǎn)淀粉漿：kg加水量：1800kg。1000kg干淀粉加酶量：。 糖液產(chǎn)量 過濾糖渣量濕渣（含水70%）10kg,折干渣量: 生產(chǎn)過程進入的蒸汽冷凝水及洗水量 衡算結(jié)果匯總表23 制糖車間工序的物料衡算匯總表進入系統(tǒng)離開系統(tǒng)項目物料比例/ kg日投料量/ t項目物料比例/ kg日產(chǎn)料量/ t商品淀粉100030%糖液配料水1800濾渣10液化酶 CaCl2糖化酶蒸汽冷凝水及洗水量累計 配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工段物料衡算30%糖液配料、連續(xù)滅菌、發(fā)酵工段玉米漿發(fā)酵液糖蜜無機鹽等尾氣帶水配料水配料水滅菌進入蒸汽及補水種液 反應水 液氨 消泡劑 空消蒸汽圖 22 配料、連續(xù)滅菌和發(fā)酵工段物料衡算圖 發(fā)酵培養(yǎng)基和用糖量1000kg商品淀粉，可產(chǎn)100%糖量：1000 % % = 其中初始發(fā)酵定容用糖占53%， 53% = （100%糖）；流加補料用糖占47%， 47% = （100%糖）。表24 發(fā)酵配料用各種營養(yǎng)物比例名稱質(zhì)量玉米漿（CSL）糖蜜MgSO412H2O其他（生物素等）總計22kg 配料用水初始配料時培養(yǎng)基含糖量不低于20%，向30%的糖液中加水量為： 接種量發(fā)酵初定容3790L，種量為10%，即379L。根據(jù)發(fā)酵反應式，發(fā)酵產(chǎn)生的水分為：長菌過程產(chǎn)生水分，1g菌體產(chǎn)酸11g，應產(chǎn)生水分為：。（表壓）（1大氣壓 = ），（表壓），出進空氣的濕含量差：通風比1:，發(fā)酵液數(shù)量5000L，帶走誰分量：式中 60——60min 32——發(fā)酵時間，h ——32℃時干空氣密度，kg/m3 發(fā)酵過程化驗取樣、放罐殘留及其他損失約13kg。 高流量%。 等電液數(shù)量 + = 。 洗水量為90%%，即。其中調(diào)pH用酸占66%，即 母液數(shù)量。 洗脫液用99%液氨數(shù)量為純Glu的12%，即。 排出廢液量。 離子膜堿用量理論上1mol谷氨酸需1molNaOH，即40 / 147 = ,1kg谷氨酸需100%NaOH 。 粉末活性炭用量%，%Glu需用活性炭量： 中和脫色液數(shù)量要求濃度達到20176。40g / dL。B233。B233。 產(chǎn)MSG量 %，產(chǎn)100%MSG量： 產(chǎn)母液量 母液平均含MSG25g/dL，則() 蒸發(fā)結(jié)晶過程加水約為脫色液的10%，即190kg。 結(jié)晶過程蒸發(fā)水分。（2）淀粉漿比熱容式中 c——淀粉漿的比熱容，kJ /（kg℃）X——淀粉漿干物質(zhì)含量，%c水——水的比熱容， /（kg℃）（3）蒸汽耗用量式中 G——淀粉漿流量，kg / hc——淀粉漿的比熱容，kJ /（kg用循環(huán)水降溫，進口溫度28℃，出口溫度52℃，需冷卻水量：每日耗用冷卻水量：24 = / d需補充新鮮水量：3% = / h 糖化工段熱量衡算液化液由61℃進入糖化罐，在60℃下維持36～40h，因糖化罐外保溫，絕熱較好，糖化過程中不需補充熱量，不消耗蒸汽。 連續(xù)滅菌、發(fā)酵工段熱量衡算 培養(yǎng)液連續(xù)滅菌用蒸汽量發(fā)酵罐公稱容積720m3，每罐產(chǎn)MSG量：年產(chǎn)味精3萬噸，日產(chǎn)味精（100%）90t，發(fā)酵生產(chǎn)周期40h